磨料水射流作用下岩石损伤场的数值模拟

被引：25

作者：

司鹄 ^{[1
,2
]}

谢延明 ^{[1
]}

杨春和 ^{[2
]}

机构：

[1] 重庆大学资源及环境科学学院

[2] 重庆大学西南资源开发及灾害控制教育部重点实验室

来源：

岩土力学 | 2011年 / 32卷 / 03期

关键词：

磨料水射流; ALE罚函数耦合; 损伤; 冲击载荷;

D O I：

10.16285/j.rsm.2011.03.008

中图分类号：

TU45 [岩石（岩体）力学及岩石测试];

学科分类号：

0801 ; 080104 ; 0815 ;

摘要：

磨料水射流(AWJ)破碎岩石的过程是多相流体与结构物体之间非线性碰撞动力耦合问题,其内部的复杂机制涵盖了诸多方面。基于ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)流-固耦合罚函数算法,从连续损伤力学和细观损伤力学角度出发,建立了磨料水射流冲击破碎岩石模型。研究表明:岩石的破坏主要以冲击破坏为主,破坏具有明显的局部效应,破碎过程以漏斗状交替推进;岩石内部的损伤场以阶段性演化,即分为线弹性阶段、非线性失稳破碎阶段,岩石在射流冲击交替应力的作用下50μs内完全破坏。计算结果与相关文献基本吻合,研究结果对深入研究磨料水射流破岩理论及应用有着重要的学术和现实意义。

引用

页码：935 / 940

页数：6

共 15 条

[1] 磨料冲击行为的数值分析方法 [J].